ポータブル皮質誘発電位オペラント条件付けシステム（C-EPOCS）：システム開発

科学分野:

• 生物医学工学
• 神経科学
• リハビリテーション技術

背景:

• 従来の皮質誘発電位オペラント条件付けシステム（C-EPOCS）は複雑なセットアップを必要とした。
• ポータブル生体信号取得システムは、高解像度システムよりもサンプリングレートが低いことが多い。
• 低いサンプリングレートは、H反射やM波のような過渡応答の検出に影響を与える可能性がある。

研究 の 目的:

• C-EPOCSをリアルタイムニューロフィードバックのためのポータブルでユーザーフレンドリーなプラットフォームに適合させること。
• 脳波（EEG）および筋電図（EMG）データ取得を単一システムに統合すること。
• 低解像度のEMG信号が、刺激強度決定のためのH反射およびM波の求引曲線に対応できるかどうかを評価すること。

主な方法:

• ポータブルEEGおよびEMGデータ取得のためにC-EPOCSを適合させた。
• H反射およびM波の求引曲線の評価のために、低速サンプリング（約600 Hzおよび約300 Hz）のEMG信号を評価した。
• リアルタイムM波およびH反射識別のための自動応答境界アルゴリズムを評価した。

主要な成果:

• 約600 Hz、約300 Hzの低いサンプリングレートではデータの分散が増加したが、HmaxおよびMthresholdの推定値は同等であった。
• 自動化されたアルゴリズムは、信号の明瞭度が低下したにもかかわらず、リアルタイムでM波およびH反射応答を確実に識別した。
• リアルタイムのEEGおよびEMGフィードバックが可能なポータブルC-EPOCSシステムの実現可能性が高い。

結論:

• 統合されたEEGおよびEMGを使用したリアルタイムニューロフィードバックのためのポータブルC-EPOCSシステムの実現可能性が高い。
• 低いサンプリングレートは、主要な刺激パラメータ（Hmax、Mthreshold）の決定に許容される。
• 信頼性の高いポータブルニューロフィードバックシステムのハードウェアに関する実践的な推奨事項が提供されている。